一种质量测量装置及测量方法与流程

本发明涉及一种质量测量装置及测量方法，特别是涉及一种适用于传送带的质量测量装置及测量方法。

背景技术：

目前工业物料测量装置中，应用较多的还是静态的计量斗以及机械类皮带秤。

计量斗通过重量传感器静态测量料斗中的物料质量，该种测量方法不具备动态的测量功能，增加作业量并且影响了工业生产效率。恶劣的工作环境也会很大的影响检测的精度。

机械皮带秤是利用压力传感器，速度传感器等组成的在线测量系统。该种测量装置是直接接触的测量方法，在物料经过皮带秤时，位置的不均匀，速度的大小都会影响到测量的准确性。当粉尘较大时，悬挂式传感器的测量精度会受到很大影响。

因而，工业皮带生产运输中，一种高精度，高可靠行性并且使用简单易于维护的实时在线检测装置迫切需要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种质量测量装置及测量方法，测量的反应速度快，且不会因为物料堆积位置便宜造成测量误差，更加符合实际生产中的使用需求。

本发明解决其主要技术问题所采用的技术方案是：

一种物料质量的检测装置，包括传送带、激光测距模块、速度测量模块和嵌入式分析模块，所述速度测量模块用于测量传送带的行进速度；所述激光测距模块包括若干个等间距线性排布的激光测距传感器，该若干个激光测距传感器沿垂直于传送表面的方向测距，并沿与所述传送带行进方向相垂直的方向分布；所述激光测距模块通过采集卡连接至所述嵌入式分析模块，所述速度测量模块与所述嵌入式分析模块相连接。

作为一种优选，还包括补偿光源，所述补偿光源设置于所述传送带的上方。

作为一种优选，所述补偿光源为LED光源，且该LED光源的光谱为可见光，所述激光测距传感器的光谱为红外光。由于补偿光源与激光测距传感器的光谱互相错开，保证补偿光源产生的背景光不会对激光测距传感器的测量结果造成影响。加大背景光源的亮度，可使激光测距传感器更易接受到返回的信号。

作为一种优选，所述速度测量模块为安装于所述传送带的转动轴上的电感传感器。

作为一种优选，还包括二个出料挡板，该二个出料挡板分别设置于所述传送带表面的左右二侧，并将传送带上所运输的原料向中部聚拢后通过所述激光测距模块的下方。通过将物料向传送带中间聚拢，使物料集中通过激光测量模块的正下方，减少测量误差。

作为一种优选，还包括时序控制模块，所述时序控制模块分别与所述速度测量模块和所述激光测距模块相连接，并控制该速度测量模块和激光测距模块相连接以恒定时间间隔采样数据。

本发明解决其次要技术问题所采用的技术方案是：

一种物料质量的检测方法，上述技术方案所述的物料质量的检测装置；所述速度测量模块测量获得所述传送带的行进速度vi；所述激光测距模块通过激光测距传感器测量获得物料的上边缘各点的高度a₁，a₂...a_n，并测算出物料实时的截面积大小Si；所述嵌入式分析模块接受所述速度测量模块所测得的行进速度vi和所述激光测距模块测得的所述物料的体积大小为物料的质量为M＝ρV，其中ρ为物料的堆积密度。所述物料的堆积密度ρ通过预先标定得出。

作为一种优选，所述嵌入式分析模块包括最高点判定单元，该最高点判定单元读入所述激光测距模块所测得的物料的上边缘各点的高度a₁，a₂...a_n，并获得当前测量获得物料最高点的激光测距传感器序号k，并通过k值的变化情况输出所述传送带的偏移情况。

作为一种优选，还包括警报模块，所述警报模块与所述最高点判定单元相连接，并在所测得k值发生变化后发出警报。通过k值的变化可反应传送带的偏移情况，以供操作人员作为调整的参考。

本发明的有益效果是：实现了物料质量的实时测量，通过线性排布的激光测距传感器测算出物料实时的截面积，并根据传送带的行进速度测算出物料的体积，再根据预标定的堆积密度测算出物料的质量。测量的反应速度快，且不会因为物料堆积位置便宜造成测量误差，更加符合实际生产中的使用需求。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种质量测量装置及测量方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的激光测距模块的分布示意图；

图3是本发明的测量原理示意图。

具体实施方式

实施例：

参见图1至图2所示，本发明的一种物料质量的检测装置，包括传送带1、激光测距模块3、速度测量模块4和嵌入式分析模块5，所述速度测量模块4用于测量传送带1的行进速度；所述激光测距模块3包括若干个等间距线性排布的激光测距传感器31，该若干个激光测距传感器31沿垂直于传送表面的方向测距，并沿与所述传送带1行进方向相垂直的方向分布；所述激光测距模块3通过采集卡51连接至所述嵌入式分析模块5，所述速度测量模块4与所述嵌入式分析模块5相连接。

所述激光测距传感器的功率约1mW，输出信号为0到5V的连续电压信号。

还包括补偿光源6，所述补偿光源6设置于所述传送带1的上方。所述补偿光源6为LED光源，且该LED光源的光谱为可见光，所述激光测距传感器31的光谱为红外光。

所述速度测量模块4为安装于所述传送带1的转动轴上的电感传感器。

还包括二个出料挡板11，该二个出料挡板11分别设置于所述传送带1表面的左右二侧，并将传送带1上所运输的原料向中部聚拢后通过所述激光测距模块3的下方。

还包括时序控制模块，所述时序控制模块分别与所述速度测量模块4和所述激光测距模块3相连接，并控制该速度测量模块4和激光测距模块3相连接以恒定时间间隔采样数据。

以下结合附图3说明本发明的物料质量装置的检测方法。所述速度测量模块4测量获得所述传送带1的行进速度vi；所述激光测距模块3通过激光测距传感器31测量获得物料2的上边缘各点的高度a₁，a₂...a_n，并测算出物料2实时的截面积大小Si；所述嵌入式分析模块5接受所述速度测量模块4所测得的行进速度vi和所述激光测距模块3测得的所述物料2的体积大小为物料2的质量为M＝ρV，其中ρ为物料2的堆积密度。所述物料2的堆积密度ρ通过预先标定得出。

所述嵌入式分析模块5还包括曲线拟合单元，并将由激光测距模块3所测得的上边缘各点的高度a₁，a₂...a_n，拟合形成所述物料的上曲线，并测算出物料2的实时截面积Si。

所述嵌入式分析模块5包括最高点判定单元，该最高点判定单元读入所述激光测距模块3所测得的物料2的上边缘各点的高度a₁，a₂...a_n，并获得当前测量获得物料2最高点的激光测距传感器31序号k，并通过k值的变化情况输出所述传送带1的偏移情况。

还包括警报模块，所述警报模块与所述最高点判定单元相连接，并在所测得k值发生变化后发出警报。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种质量测量装置及测量方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。